一种利用变压吸附工艺从烟道气联合制取酸性气体和纯氮的方法
【技术领域】
[0001] 本方法适用于化工领域，涉及到一种利用变压吸附工艺从烟道气联合制取酸性气 体和纯氮的方法。
【背景技术】
[0002] 利用变压吸附法提纯〇)2的技术可以从含C02的气源中捕获提纯C0 2，满足C02的多 种工业用途。具有能耗低、吸附剂使用周期长、工艺流程简单、自动化程度高、环境效益好、 无污染产生等的优点。
[0003] 中国专利CN103055659B公开了一种利用多层变压吸附原理，在同一个吸附床内 先用强亲水性并易解吸的吸附剂截留住烟道气中的水蒸气，保护主C02吸附层。最终达到 仅用一套吸附装置同时分离水蒸气和C02，最终实现高浓度捕集0)2的方法。
[0004] 中国专利CN102989295A公开了一种捕集烟道气或合成气中二氧化碳的吸收剂， 对低压下的二氧化碳的吸收容量大，再生效果好，单位二氧化碳捕集能耗低。
[0005] 中国专利CN101745288B公开了一种二氧化碳的多塔式真空变压变温耦合吸附浓 缩二氧化碳的方法，其为循环吸附以及解吸工艺过程，每个循环包括吸附、均压、升温、真 空、真空吹扫、均压、加压和降温八个步骤。
[0006] 中国专利申请号200510021158. 8提供了一种从烟道气中脱除和回收二氧化碳的 方法，烟气经水洗塔除尘降温，进入吸收塔，吸收剂与烟气在吸收塔内逆流接触，吸收烟气 中C02，吸收C02后的吸收剂进入闪蒸塔或汽提塔，分离富液中的杂质（0 2、S02、N0X、C0等），然 后富液经换热器后进再生塔，在再生塔顶得到高纯度的C02，吸收剂在再生塔底获得再生， 再生后的吸收剂经换热后去吸收塔循环使用。
[0007] 目前大多数的研究几乎都集中在回收C02气体，但是烟道气中C02的含量仅为10% 左右，提纯利用相对于能耗而言意义不大。且相对于烟道气中含量为70%左右的N2未见有 回收利用的报道。
[0008] 本发明突破以往只回收利用烟道气中C02的思路，提供了一种利用变压吸附工艺 从烟道气联合制取酸性气体和纯氮方法。该方法旨在通过二段变压吸附工艺先吸附分离烟 道气中的酸性气体组份，再吸附分离脱除其中的〇2，一段吸附的酸性气体组份逆放、抽真空 回收，二段净化后获得99%以上的纯氮，排出的废气仅有氧气与氮气，对环境环保无污染。 本发明对烟道气杂质含量适应性强，且生产出的氮气纯度高，操作简便、经济。
【发明内容】
[0009] 本发明涉及一种利用二段变压吸附工艺分离提纯烟道气并获得酸性气体和纯氮 的方法。在〇.8MPa以上，利用第一段变压吸附（两个塔及以上）先吸附分离烟道气中的 S02、N0X、C02(合计浓度约11% )等吸附相酸性气体组份，逆放、抽真空获得26%以上浓度 的酸性气体组份，非吸附相出口 C02气体浓度低于0.5% ;第一段非吸附相气体进入第二段 变压吸附（两个塔及以上）工艺，吸附其中的〇2组份，获得0. 6MPa以上，含量99%以上的 纯氮。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1:某锅炉烟道气（干基）成分如下：
[0011] ⑴组成：
[0013] (2)温度常温（40°C )
[0014] (3)压力（表压）：~0· 85Mpa
[0015] (4)原料气量：~15000Nm3/H
[0016] 在上述工况下，利用一段9塔变压吸附工艺分层吸附烟道气中的S02、N0 x、C02等酸 性气体组份，逆放、抽真空获得浓度为30%的酸性气体。非吸附相中出口 C02含量为0. 4%， 〇2含量约为6. 2%，~2含量约为93. 4% ;第一段非吸附相气体进入第二段3塔变压吸附工 艺，吸附其中的〇2，获得〇. 73MPa 99. 56%的纯氮。
[0017] 实施例2 :某石灰窑烟道气（干基）成分如下：
[0018] (1)组成：
[0020] (2)温度常温（40°C )
[0021] (3)压力（表压）：~0· 85Mpa
[0022] (4)原料气量：~10000Nm3/H
[0023] 在上述工况下，利用一段8塔变压吸附工艺分层吸附烟道气中的S02、N0 X、0)2等 酸性气体组份，逆放、抽真空获得浓度为32%的酸性气体。非吸附相中出口 C02含量为 0. 35%，02含量约为6. 35%，~2含量约为93. 3% ;第一段非吸附相气体进入第二段3塔变 压吸附工艺，吸附其中的〇2，获得0. 75MPa 99. 16%的纯氮。
【主权项】
1. 一种利用二段变压吸附工艺分离提纯烟道气并获得酸性气体和纯氮的方法，其特征 在于：在0. 8MPa以上，利用第一段变压吸附（两个塔及以上）先吸附分离烟道气中的S02、 NOx、C02(合计浓度约11% )等吸附相酸性气体组份，逆放、抽真空获得50%以上浓度的酸 性气体组份，非吸附相出口C02气体浓度低于0.5 % ;第一段非吸附相气体进入第二段变压 吸附（两个塔及以上）工艺，吸附其中的〇2组份，获得〇.6MPa以上，含量99%以上的纯氮。
【专利摘要】一种利用二段变压吸附工艺分离提纯烟道气并获得酸性气体和纯氮的方法，其特征在于：在0.8MPa以上，利用第一段变压吸附(两个塔及以上)先吸附分离烟道气中的SO2、NOx、CO2(合计浓度约11％)等吸附相酸性气体组份，逆放、抽真空获得26％以上浓度的酸性气体组份，非吸附相出口CO2气体浓度低于0.5％；第一段非吸附相气体进入第二段变压吸附(两个塔及以上)工艺，吸附其中的O2组份，获得0.6MPa以上，含量99％以上的纯氮。
【IPC分类】C01B21/04, B01D53/047
【公开号】CN105413394
【申请号】CN201510980262
【发明人】杨皓, 宁平, 王娟芸
【申请人】杨皓
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月25日